83第4章空间叠置分析PPT课件
合集下载
空间分析之叠加分析
的叠加；
面状图、
✓ 遥感影像与专题地图的叠加； ✓ 专题地图与数字高程模型叠加显示立体专题图；
线状图和
点状图之 间的叠加
✓ 遥感影像与DEM叠加遥生感成真影三像维与地专物题景地观。图的叠加
2020/5/16
韶关学院旅游与地理学院 陈世发
10
2、点与多边形的叠加
✓ 叠加图层：将一个含有点的图层（目标图层）叠加在另一个含有 多边形的图层（操作图层）上，以确定每个点落在哪个区域内。
1
1
1
1
1
1
韶关学院旅游与地理学院 陈世发
E=|A-B|
11 1 11 1 11 1
C
11 1 13 1 11 1
5 F=D-E
算术运算——以灰度(亮度)赋值栅格为例（乘除运算）
乘法 案例
10 50 ×2＝ 20
50 100
100
除法案例
砂岩对阳光的反射情况
100 （图像反差增大）
200
阳
砂岩
光
页岩
专面题状图地与图专与题数区字域高边界程模型叠加 1件、上视，觉视信觉息信之叠息间叠加的加：叠之将加后不，同参遥专加题感叠的影加内像的容与平叠面D加之T显M间示叠没在发加结生果任图
何逻辑关系，仍保留原来的数据结构。
面状图、线状图和点状图之间的叠加；
✓ 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间
计算土壤侵蚀量时，就可利
用多层面栅格数据的函数运
算复合分析法进行自动处理。
露点
一个地区土壤侵蚀量的大小
是降雨(R)、植被覆度(C)、
坡度(S)、坡长（L）、土壤
抗蚀性(SR)等因素的函数
2020/5/16
第4章空间叠置资料
① 点与点的叠置
点与点的叠置是一个图层上的点与另一 图层上的点进行叠置，从而为图层内的 点建立新的属性，同时对点的属性进行 统计分析。
点与点的叠置是通过不同图层间的点的 位置和属性关系完成的，得到一张新属 性表，属性表表示点间的关系。
网吧(O)与学校(●)的叠置分析
② 点与线的叠置
点与线的叠置是一个图层上的点与另一 图层上的线进行叠置，从而为图层内的 点和线建立新的属性。
空间分析（Spatial Analysis）是基于地理
对象的位置形态特征的空间数据分析、建 模的理论和方法，其目的是利用各种空间 分析模型及空间操作对GIS地理数据库 （空间数据库）中的空间数据进行深加工， 提取和发现隐含的空间信息或规律，从而 产生新的知识。
空间分析是空间数据挖掘的基本方Fra bibliotek之一，是地学研究领域一个十分重要的 研究内容，是各类综合性地学分析模 型的基础。
邬伦等《地理信息系统—原理、方法和应用》 定义：
空间分析是对分析空间数据有关技术的总称。 可以分为：
A.基于空间图形数据的分析运算； B .基于非空间属性的数据运算； C .空间数据与非空间数据的联合运算。
郭仁忠《空间分析》定义：
空间分析是基于地理对象的位置形态特 征的空间数据分析技术，其目的在于提 取和传输空间信息。
2 、矢量叠置分析的误差评价
叠置分析由于是在不同图层的点、线、 多边形之间进行的，点、线、多边形的 误差会传递到叠置的结果上，影响到分 析的可靠性。
由于进行多边形叠置的往往是不同类型 的数据，同一对象可能有不同的多边形 表示。因此，同一条边界的数据往往不 同，这时可能产生一系列碎屑多边形， 而且边界越准确，越容易产生碎屑多边 形（朱长青，史文中，2005）。
地理信息系统叠置分析 ppt课件
应用：地学综合分析、环境质量评价、遥感数字图 像处理等领域
地理信息系统叠置分析
例：利用土壤侵蚀通用方程式计算土壤侵蚀量 已知：土壤侵蚀量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、
坡度(S)、坡长（L）、土壤抗蚀性(SR)等因素的函数
地理信息系统叠置分析
土壤侵蚀量的大小是 降雨(R)、植被覆度 (C)、坡度(S)、坡长 （L）、土壤抗蚀性 (SR)等因素的函数
食 虫
鸣
禽
选
择
高
质
量
的
栖
息
地
地理信息系统叠置分析
视觉信息的叠加是将不同层面的信息叠加显示在结 果图件或屏幕上，它不产生新的数据层面，只是将 多层信息复合显示，以便研究者判断其相互关系， 获得更为丰富的空间关系。地理信息系统中视觉信 息的叠加包括以下几类：
面状图、线状图和点状图之间的复合； 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界
地理信息系统叠置分析
例：有土壤厚度（大于50厘米和其他）和土壤类型 （红壤和其他类型）两个二值化图层，不同的逻辑运算 结果如下：
AND关系：结果是将土层厚度大于50厘米，且土壤为 红壤的土壤单元显示出来；
OR关系：结果将土层厚度大于50厘米，或者土壤为红 壤的土壤单元显示出来；
XOR：结果将土层厚度小于50厘米，或者土壤不是红 壤的土壤单元显示出来；
地理信息系统叠置分析
（二）叠置分析的条件：
区域一致 数据能够有效匹配（投影、比例尺等） 分析模型与分析数据一致 误差及处理方法
地理信息系统叠置分析
叠加生成 的 碎屑多边形
T1 时刻多边形
T2 时刻多边形
多边形叠加结果
多边形叠加产生碎屑多边形
地理信息系统叠置分析
地理信息系统叠置分析
例：利用土壤侵蚀通用方程式计算土壤侵蚀量 已知：土壤侵蚀量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、
坡度(S)、坡长（L）、土壤抗蚀性(SR)等因素的函数
地理信息系统叠置分析
土壤侵蚀量的大小是 降雨(R)、植被覆度 (C)、坡度(S)、坡长 （L）、土壤抗蚀性 (SR)等因素的函数
食 虫
鸣
禽
选
择
高
质
量
的
栖
息
地
地理信息系统叠置分析
视觉信息的叠加是将不同层面的信息叠加显示在结 果图件或屏幕上，它不产生新的数据层面，只是将 多层信息复合显示，以便研究者判断其相互关系， 获得更为丰富的空间关系。地理信息系统中视觉信 息的叠加包括以下几类：
面状图、线状图和点状图之间的复合； 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界
地理信息系统叠置分析
例：有土壤厚度（大于50厘米和其他）和土壤类型 （红壤和其他类型）两个二值化图层，不同的逻辑运算 结果如下：
AND关系：结果是将土层厚度大于50厘米，且土壤为 红壤的土壤单元显示出来；
OR关系：结果将土层厚度大于50厘米，或者土壤为红 壤的土壤单元显示出来；
XOR：结果将土层厚度小于50厘米，或者土壤不是红 壤的土壤单元显示出来；
地理信息系统叠置分析
（二）叠置分析的条件：
区域一致 数据能够有效匹配（投影、比例尺等） 分析模型与分析数据一致 误差及处理方法
地理信息系统叠置分析
叠加生成 的 碎屑多边形
T1 时刻多边形
T2 时刻多边形
多边形叠加结果
多边形叠加产生碎屑多边形
地理信息系统叠置分析
第四节 空间叠置分析PPT课件
▪ 4） 数字化的等高线地形图。
Page ▪ 28
地理科学与规划学院
空间分析过程
▪ 将地块多边形和高程多边形叠合，产生地块—高程多边形地图和 对应的属性表。
▪ 在地块—高程属性表中选择高程小于等于500，土地使用性质为住 宅（R1、R2）的记录和地基—损失系数对照表连接，获得新的地 块—高程属性表。估计损失=面积×地均财产×损失系数。
Page ▪ 21
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
叠置分析实例一：有日喀则地区的行政界线图层和通过遥感技术提取的该区 沙漠化类型分布图层，求日喀则地区各县沙漠化类型统计数据。
图层1
图层2
日喀则地区行政区界线图
Page ▪ 22
日喀则地区沙漠化类型地分理布科图学与规划学院
第四节 空间叠置分析
上叠多边形结束？
n
y
本底多边形结束？
y 结束
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
多边形与多边形的叠置分析功能
并(Union)：保留两个输入 层中所有多边形；
判断(Identity)：以输入图层为 界，保留边界内的所有多边形
交(Intersect)：保留两个输入 层中的公共区域
Page ▪ 20
地理科学与规划学院
损失估计表
Page ▪ 34
从 表 可 知 ， 当洪水淹没了 500 米 以 下 的 地区时，每个 地块财产的大 致损失状况。
地理科学与规划学院
分析结论表
Page ▪ 35
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
三、基于栅格数据的叠置分析
基于栅格数据的叠置分析是参与分析的两个图层的要素均为栅格数据。
多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素相叠加，根 据两组多边形的交点来建立多重属性的多边形或进行多边形范围内的属 性特征的统计分析。
Page ▪ 28
地理科学与规划学院
空间分析过程
▪ 将地块多边形和高程多边形叠合，产生地块—高程多边形地图和 对应的属性表。
▪ 在地块—高程属性表中选择高程小于等于500，土地使用性质为住 宅（R1、R2）的记录和地基—损失系数对照表连接，获得新的地 块—高程属性表。估计损失=面积×地均财产×损失系数。
Page ▪ 21
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
叠置分析实例一：有日喀则地区的行政界线图层和通过遥感技术提取的该区 沙漠化类型分布图层，求日喀则地区各县沙漠化类型统计数据。
图层1
图层2
日喀则地区行政区界线图
Page ▪ 22
日喀则地区沙漠化类型地分理布科图学与规划学院
第四节 空间叠置分析
上叠多边形结束？
n
y
本底多边形结束？
y 结束
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
多边形与多边形的叠置分析功能
并(Union)：保留两个输入 层中所有多边形；
判断(Identity)：以输入图层为 界，保留边界内的所有多边形
交(Intersect)：保留两个输入 层中的公共区域
Page ▪ 20
地理科学与规划学院
损失估计表
Page ▪ 34
从 表 可 知 ， 当洪水淹没了 500 米 以 下 的 地区时，每个 地块财产的大 致损失状况。
地理科学与规划学院
分析结论表
Page ▪ 35
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
三、基于栅格数据的叠置分析
基于栅格数据的叠置分析是参与分析的两个图层的要素均为栅格数据。
多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素相叠加，根 据两组多边形的交点来建立多重属性的多边形或进行多边形范围内的属 性特征的统计分析。
空间叠置与缓冲分析
建造一条铁路，要考虑到铁路的宽度以及铁路两侧所保留的安全带， 以计算铁路实际占用的空间
可以视为空间目标的一种影响范围或服务范围
公共设施如商场、医院、学校等的位置选择都要考虑其服务范围
缓冲区分析
是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形， 然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析， 得到所需结果的一种空间分析方法。
线目标缓冲区分析
凸角圆弧法法生成线目标缓冲区
判断顶点的凸凹性的问题可转化为判断两个矢量的叉积。沿轴线方向 依次有三个点组成两个矢量，转折点的凸凹性由矢量的叉积在Z方向上 的值的符号决定，具体表达为 S ( xi xi1)( yi1 yi ) ( xi1 xi )( yi yi1)
根据空间解析几何可知：若S < 0，Pi为凸点；若S > 0，Pi为凹点；若S = 0，则三点共线
入揭示各种现象要素的内在联系及其
发展规律。
另一个涉及叠置操作的基本空间分析是缓冲区分析，它是为了识别某
个空间目标对其周围环境的影响范围或服务范围，而在其周围建立的
具有一定宽度的带状区。
3
1.概述
空间叠置分析
根据不同的空间数据结构，可分为矢量叠置和栅格叠置两类 叠置分析由输入图层、叠置图层、输出图层组成
空间叠置和缓冲区分析
概述 矢量数据叠置分析 栅格数据叠置分析 矢量数据缓冲区分析 栅格数据缓冲区分析 本章小结
0
1.概述
空间叠置分析
多数GIS软件以分层的方式组织地理信息，叠置分析是最常用 的提取空间隐含信息的手段之一
例1：1854年，伦敦发生霍乱，J Snow博士对霍乱病例和区域内 生活用水水井分布进行叠置分析
属性叠置处理分为代数运算与逻辑运算两大类（取决于属性类型）。
可以视为空间目标的一种影响范围或服务范围
公共设施如商场、医院、学校等的位置选择都要考虑其服务范围
缓冲区分析
是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形， 然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析， 得到所需结果的一种空间分析方法。
线目标缓冲区分析
凸角圆弧法法生成线目标缓冲区
判断顶点的凸凹性的问题可转化为判断两个矢量的叉积。沿轴线方向 依次有三个点组成两个矢量，转折点的凸凹性由矢量的叉积在Z方向上 的值的符号决定，具体表达为 S ( xi xi1)( yi1 yi ) ( xi1 xi )( yi yi1)
根据空间解析几何可知：若S < 0，Pi为凸点；若S > 0，Pi为凹点；若S = 0，则三点共线
入揭示各种现象要素的内在联系及其
发展规律。
另一个涉及叠置操作的基本空间分析是缓冲区分析，它是为了识别某
个空间目标对其周围环境的影响范围或服务范围，而在其周围建立的
具有一定宽度的带状区。
3
1.概述
空间叠置分析
根据不同的空间数据结构，可分为矢量叠置和栅格叠置两类 叠置分析由输入图层、叠置图层、输出图层组成
空间叠置和缓冲区分析
概述 矢量数据叠置分析 栅格数据叠置分析 矢量数据缓冲区分析 栅格数据缓冲区分析 本章小结
0
1.概述
空间叠置分析
多数GIS软件以分层的方式组织地理信息，叠置分析是最常用 的提取空间隐含信息的手段之一
例1：1854年，伦敦发生霍乱，J Snow博士对霍乱病例和区域内 生活用水水井分布进行叠置分析
属性叠置处理分为代数运算与逻辑运算两大类（取决于属性类型）。
第4章_空间叠置分析
对于这些碎屑多边形，通常有下列处理方法：
根据多边形叠置的情况，人机交互或通过 模式识别方法将小多边形合并到大多边形 中； 确定无意义多边形的面积模糊容限值，将 小于容限值的多边形合并到大多边形中； 先拟合一条新的边界线，然后进行叠置操 作。
B上覆多边形
A 基本多边形
C
A 基本多边形
叠置准确性=（正确叠置的面积）/（A的面积）
冗余误差=（B中部分目标未能在叠置结果中的面积） /（A的面积） 遗漏误差=（A中部分目标未能在叠置结果中的面积） /（A的面积）
3、 矢量叠置分析中的多边形裁剪算法
矢量叠置分析的基本步骤是：
判定点、线、多边形；
判定点的位置，进行线与多边形裁剪、多边 形与多边形裁剪； 对应的点、线、多边形要素属性进行重组与 合并。
学校与行政区划的叠置分析
④
线与线的叠置
线与线的叠置是将一个图层上的线 与另一图层的线叠置，通过分析线 之间的关系，从而为图层中的线建 立新的属性关系。
河流与公路的叠置分析
⑤
线与多边形的叠置分析 线与多边形的叠置是将一个图层上的 线与另一图层的多边形叠置，确定线 落在哪个多边形内，以便为图层的每 条弧段建立新的属性。
I={I1, I2, I3, I4, I5, I6}
交 I1 I2 I3 I4 A2 点 1 2 B2 3 A4 B5 4 I6 I5 B4 A5 A3 5 6 B1 B3
A1
类型
入点 出点 入点 出点 入点 出点
在A′中 的位置 2 3 4 5 8 10
在B′中 的位置 11 2 4 6 8 9
在A′中 交点 类型 的位置 1 入点 2 2 出点 3 3 入点 4 4 出点 5 5 入点 8
叠置分析
-
3 3
=
-1 0
（三）基于栅格数据的叠置分析（Raster Data） 4.区域变换方法
指在计算新图层相应的属性值时，不仅与原图层对应 的栅格的属性值有关，而且要顾及原图层所在区域的集合 特征（区域长度、面积、周长等）。
（三）基于栅格数据的叠置分析（Raster Data）
5.邻域变换方法
指在计算新图层相应的属性值时，不仅考虑原图层对 应的栅格及其属性，而且还应顾及与该栅格相关联的邻域 或者影响半径内的栅格属性值的影响。
实例分析（Example）
1987年香日德绿洲区土地利用现状图
1999年香日德绿洲区土地利用现状图
实例分析（Example）
1987年香日德绿洲区 土地利用现状图
1999年香日德绿洲区 土地利用现状图
小结（Example）
空 间 叠 置 分 析
叠置分析概述
叠置分析的定义
视觉信息复合
叠置分析类型
name
C
point
A B
C
poly
A B C
进德小区 阳光小区 花园小区
1 2 3,4
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
某行政区划内有多少个乡镇？
（二）基于矢量数据的叠置分析（Vector Data）
2.线与多边形叠置 线与多边形的叠置，是比较线上坐标与 多边形坐标的关系，判断线是否落在多 边形内。
一、空间叠置分析的定义
基本概念（Basic Conception）
空间叠置分析是指在 统一空间参照系统条件 下，将同一地区两个或 两个以上图层进行叠 合，以建立地理对象之 间的空间对应关系， 或产生空间区域的多重 属性特征。
叠置分析
线与多边形叠加结果
产生了一个新的数据层面，每条线被它穿过的多边 形打断成新弧段图层，同时产生一个相应的属性数 据表记录原线和多边形的属性信息。
线与多边形叠加的应用
根据叠加的结果可以确定每条弧段落在哪个多边形 内，可以查询指定多边形内指定线穿过的长度。
例如：
如果线状 图层为河 流
多边形将穿过它 的所有河流打断 成弧段 与多边形叠加
注意：视觉信息叠加不产生新的数据层面， 只是将多层信息复合显示，便于分析。
§2-2 点与多边形叠加
原理： 1）点与多边形叠加，实际上是计算多边形对点的 包含关系。
2）在完成点与多边形的几何关系计算后，还要进行属 性信息处理。 最简单的方式是将多边形属性信息叠加到其中的点 上； 也可以将点的属性叠加到多边形上，用于标识该多 边形； 如果有多个点分布在一个多边形内的情形时，则要 采用一些特殊规则，如将点的数目或各点属性的总和等 信息叠加到多边形上。
¢ ²
£ Á ± ô ¼ Á · ö ä Ê È ë Í » ² ã Ä Ë µ ù Ð Ó ¶ à ß ±Ð Î
þ ¹ µ Í
Ò Ê Ô ä ë È Í » ² ã ª Î ¼ ç £ ¬ £ Á ± ô ± ß ç ¼ Ä Ú Á ¼ ö · ¶ à ß Ð ± Î µ Ä Ë ù Ð Ó ¶ à ± ß Î Ð
注意：由于矢量结构的有限精度原因，几 何对象不可能完全匹配，叠加结果可能会出 现一些碎屑多边形（Silver Polygon），如 图所示。通常可以设定一模糊容限以消除它。
叠加生成 碎屑多边形 的
T1 时刻多边形
T2 时刻多边形
多边形叠加结果
多边形叠加产生碎屑多边形
b. 属性分配过程：最典型的方法是将输入图层 对象的属性拷贝到新对象的属性表中，或把输入图 层对象的标识作为外键，直接关联到输入图层的属 性表。 注意：这种属性分配方法的理论假设是多边形 对象内属性是均质的，将它们分割后，属性不变。 也可以结合多种统计方法为新多边形赋属性值。
《空间叠置分析》课件
《空间叠置分析》PPT课 件
通过本课件了解空间叠置分析的背景、概念以及应用领域。探索空间叠置分 析的方法和案例，并展望未来的发展。
背景和概念
• 空间叠置分析的定义 • 空间数据和叠置分析的关系
应用领域
生态环境保护
利用空间叠置分析保护珍稀物种的栖息地， 实现生态平衡。
农业农村发展
使用空间叠置分析优化农田布局，提高农业 生产效益。
城市规划与管理
通过叠置分析，优化城市土地利用，提升城 市空间规划效率。
海洋资源管理
运用空间叠置分析保护海洋生态环境，合理 开发海洋资源。
空间叠置分析方法
1
空间数据准备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收集和整理空间数据并进行清洗和预处理，以便进行叠置分析。
2
空间分析方法简介
介绍常用的空间分析方法，如缓冲区分析、叠置分析等。
3
空间数据处理和可视化
使用地理信息系统（GIS）软件进行空间数据处理和可视化展示。
案例分析
生态环境保护案例
城市规划与管理案例
探讨如何利用空间叠置分析保护脆弱的生态系统。 研究如何应用空间叠置分析优化城市规划和土 地利用。
农业农村发展案例
探索如何使用叠置分析提升农业生产效率和农 村发展。
海洋资源管理案例
详细分析如何利用空间叠置分析合理开发和保 护海洋资源。
未来发展
• 技术趋势 • 空间叠置分析的未来应用 • 发展机遇与挑战
通过本课件了解空间叠置分析的背景、概念以及应用领域。探索空间叠置分 析的方法和案例，并展望未来的发展。
背景和概念
• 空间叠置分析的定义 • 空间数据和叠置分析的关系
应用领域
生态环境保护
利用空间叠置分析保护珍稀物种的栖息地， 实现生态平衡。
农业农村发展
使用空间叠置分析优化农田布局，提高农业 生产效益。
城市规划与管理
通过叠置分析，优化城市土地利用，提升城 市空间规划效率。
海洋资源管理
运用空间叠置分析保护海洋生态环境，合理 开发海洋资源。
空间叠置分析方法
1
空间数据准备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收集和整理空间数据并进行清洗和预处理，以便进行叠置分析。
2
空间分析方法简介
介绍常用的空间分析方法，如缓冲区分析、叠置分析等。
3
空间数据处理和可视化
使用地理信息系统（GIS）软件进行空间数据处理和可视化展示。
案例分析
生态环境保护案例
城市规划与管理案例
探讨如何利用空间叠置分析保护脆弱的生态系统。 研究如何应用空间叠置分析优化城市规划和土 地利用。
农业农村发展案例
探索如何使用叠置分析提升农业生产效率和农 村发展。
海洋资源管理案例
详细分析如何利用空间叠置分析合理开发和保 护海洋资源。
未来发展
• 技术趋势 • 空间叠置分析的未来应用 • 发展机遇与挑战
叠置分析
叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的用来提取空间隐含信息的方法之一，叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性，同时叠置分析不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。
其中，被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，同一地带，还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。
从原理上来说，叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，其中往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差等的运算。
根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新，以下就这六种形式分别介绍叠置分析的操作。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单的属性值，例如注解属性，尺度属性，网络属性等不能作为输入的属性值。
其中在ArcGIS 中可以进行叠置分析的数据格式有coverage，shapefile，GeoDatabase中的数据要素等，这里主要以shapefile 为例子来介绍。
一图层擦除（Erase）图层擦除是指输入层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。
从数学的空间逻辑运算的角度来说，即A为输入图层，B 为擦除层）具体表现如下所示：图1 图层擦除的三种形式在arcgis 中实现以上的操作，具体的步骤如下：1. 首先打开ArcMap 主界面，点击（即ArcToolbox 按钮）打开ArcToolbox 工具箱，在ArcToolbox 中选择Analyst Tools，打开后选择Overlay 中的Erase 选项，双击打开Erase对话框；（如图2）图2 图层擦除操作2. 在Erase 操作对话框中填入输入图层（Input Features），擦除参照（Erase Feature），输出图层（Output Feature Class）和分类容许量及单位，在右下角的环境设置（Environments）中，可以对输入输出数据的参数进行设置。
叠置分析
叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的用来提取空间隐含信息的方法之一，叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性，同时叠置分析不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。
其中，被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，同一地带，还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。
从原理上来说，叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，其中往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差等的运算。
根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新，以下就这六种形式分别介绍叠置分析的操作。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单的属性值，例如注解属性，尺度属性，网络属性等不能作为输入的属性值。
其中在ArcGIS 中可以进行叠置分析的数据格式有coverage，shapefile，GeoDatabase中的数据要素等，这里主要以shapefile 为例子来介绍。
一图层擦除（Erase）图层擦除是指输入层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。
从数学的空间逻辑运算的角度来说，即A为输入图层，B 为擦除层）具体表现如下所示：图1 图层擦除的三种形式在arcgis 中实现以上的操作，具体的步骤如下：1. 首先打开ArcMap 主界面，点击（即ArcToolbox 按钮）打开ArcToolbox 工具箱，在ArcToolbox 中选择Analyst Tools，打开后选择Overlay 中的Erase 选项，双击打开Erase对话框；（如图2）图2 图层擦除操作2. 在Erase 操作对话框中填入输入图层（Input Features），擦除参照（Erase Feature），输出图层（Output Feature Class）和分类容许量及单位，在右下角的环境设置（Environments）中，可以对输入输出数据的参数进行设置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 空间分析原理
1
标题添加
点击此处输入相 关文本内容
标题添加
点击此处输入相 关文本内容总体概述点击此处输入 相关文本内容
点击此处输入 相关文本内容
2
授课内容
空间分析概述 叠置分析
3
第一节 空间分析概述
相关著作
1981年，Unwin，《空间分析入门》 1981年，Ripley，《空间统计学》 1990年， Robert Haining
⑥ 多边形间的叠置 多边形与多边形的叠置是指不同图幅或 不同图层多边形要素之间的叠置，通常 分为合成叠置和统计叠置。
23
⑥ 多边形间的叠置
合成叠置是指通过叠置 形成新的多边形，使新 多边形具有多重属性， 即需进行不同多边形的 属性合并。属性合并的 方法可以是简单的加、 减、乘、除，也可以取 平均值、最大最小值， 或取逻辑运算的结果等。
15
1 、矢量叠置分析类型
根据操作对象几何类型的不同，矢量数据叠 置分析主要6种不同的情况: ① 点与点的叠置分析 ② 点与线的叠置分析 ③ 点与面的叠置分析 ④ 线与线的叠置分析 ⑤ 线与面的叠置分析 ⑥ 面与面的叠置分析
16
① 点与点的叠置
点与点的叠置是一个图层上的点与另一图 层上的点进行叠置，从而为图层内的点建 立新的属性，同时对点的属性进行统计分 析。
7
郭仁忠《空间分析》定义： 空间分析是基于地理对象的位置形态特 征的空间数据分析技术，其目的在于提 取和传输空间信息。
8
空间分析（Spatial Analysis）是基于地理
对象的位置形态特征的空间数据分析、建 模的理论和方法，其目的是利用各种空间 分析模型及空间操作对GIS地理数据库 （空间数据库）中的空间数据进行深加工， 提取和发现隐含的空间信息或规律，从而 产生新的知识。
21
⑤ 线与多边形的叠置分析
这里，一条线可能跨越多个多边形。 这时，需要进行线与多边形的求交， 并在交点处截断线段，并对线段重新 编号，建立线段与多边形的属性关系。 新的属性表不仅包含原有的属性，还 有线落在哪些多边形内的目标2 标识。
另外，也可以得到其他一些附加属性。
公路与行政区划的叠置分析
22
所谓叠置分析，就是在统一的空间坐标系下，
将同一地区、同一比例尺的包含感兴趣的空 间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一 个新要素图层。该图层综合了原来多层实体 要素所具有的空间或属性特征。
12
从原理上说，叠置分析是 对两个或两个以上的地理 要素图层的几何和属性特 征按一定的数学模型进行 分析计算，其中往往涉及 逻辑交、逻辑并、逻辑差 等基本运算。
13
根据GIS数据基本结构的不同，将GIS叠 置分析分为两种:矢量数据叠置分析和栅 格数据叠置分析。另外，在GIS中还有一 种直观的叠置分析方法——视觉信息叠 置分析。
14
一、矢量数据叠置分析
授课内容：
1、 矢量数据叠置分析类型 2、 矢量数据叠置分析的误差评价 3、 矢量数据叠置分析中的多边形裁剪算法
城市与高速公路的叠置分析 18
③ 点与多边形的叠置分析
点与多边形的叠置是将一个图层上的点 与另一图层的多边形叠置，从而为图层 内的每个点建立新的属性，同时对每个 多边形内点的属性进行统计分析。
点与多边形的叠置是通过点在多边形内
的判别完成的，得到一张新的属性表，
属性表不仅包含原有的属性，还有点落
点与点的叠置是通过不同图层间的点的位
置和属性关系完成的，得到一张新属性表，
属性表表示点间的关系。
网吧(O)与学校(●)的叠置分析
17
② 点与线的叠置
点与线的叠置是一个图层上的点与另一 图层上的线进行叠置，从而为图层内的 点和线建立新的属性。
叠置分析结果可以分析点与线的关系， 例如，点与线的最近距离等。
9
空间分析是空间数据挖掘的基本方法之 一，是地学研究领域一个十分重要的 研究内容，是各类综合性地学分析模 型的基础。
10
二、空间分析的主要内容
叠置分析 缓冲区分析 网络分析 统计分析 地形分析 其他（空间查询与量算/趋势面分析/三维
空间分析/空间差值方法/集合分析…）
11
第二节 叠置分析(overlay)
24
⑥ 多边形间的叠置
统计叠置是指确定一个 多边形中含有其它多边 形的属性类型的面积等， 即把其它图上的多边形 的属性信息提取到本多 边形中来。例如，城市 功能分区图与土壤类型 图叠置，可得出商业区 中具有不稳定土壤结构 的地区的面积。
25
⑥ 多边形间的叠置 多边形间的叠置分析可以有多种叠加方 法，众多GIS软件中，一般都支持以下 三种叠置操作：
26
2 、矢量叠置分析的误差评价
叠置分析由于是在不同图层的点、线、 多边形之间进行的，点、线、多边形的 误差会传递到叠置的结果上，影响到分 析的可靠性。
在哪个多边形内的目标标识。另外，还
可以得到其他一些附加属性。
学校与行政区划的叠置分析
19
④ 线与线的叠置 线与线的叠置是将一个图层上的线
与另一图层的线叠置，通过分析线 之间的关系，从而为图层中的线建 立新的属性关系。
河流与公路的叠置分析
20
⑤ 线与多边形的叠置分析 线与多边形的叠置是将一个图层上的 线与另一图层的多边形叠置，确定线 落在哪个多边形内，以便为图层的每 条弧段建立新的属性。
空间分析是基于地理对象布局的地理数据分 析技术。
黄杏元等《地理信息系统概论》定义：
空间分析是基于空间数据的分析技术，它是
以地学原理为依托，通过分析算法，从空间
数据中获得有关地理对象的空间位置、空间
分布、空间形态、空间形成、空间演变等信
息。
6
邬伦等《地理信息系统—原理、方法和应用》 定义： 空间分析是对分析空间数据有关技术的总称。 可以分为： A.基于空间图形数据的分析运算； B .基于非空间属性的数据运算； C .空间数据与非空间数据的联合运算。
《社会和环境科学中的空间数据分析》 2007？ 《空间数据分析理论与实践》 1994年， Goodchild
《GIS环境下的空间分析》 4
2001年，郭仁忠，《空间分析》 2004年，张成才，《GIS空间分析理论与方法》 2006年，朱长青，《空间分析建模与原理》
5
一、空间分析的定义
Robert Haining：
1
标题添加
点击此处输入相 关文本内容
标题添加
点击此处输入相 关文本内容总体概述点击此处输入 相关文本内容
点击此处输入 相关文本内容
2
授课内容
空间分析概述 叠置分析
3
第一节 空间分析概述
相关著作
1981年，Unwin，《空间分析入门》 1981年，Ripley，《空间统计学》 1990年， Robert Haining
⑥ 多边形间的叠置 多边形与多边形的叠置是指不同图幅或 不同图层多边形要素之间的叠置，通常 分为合成叠置和统计叠置。
23
⑥ 多边形间的叠置
合成叠置是指通过叠置 形成新的多边形，使新 多边形具有多重属性， 即需进行不同多边形的 属性合并。属性合并的 方法可以是简单的加、 减、乘、除，也可以取 平均值、最大最小值， 或取逻辑运算的结果等。
15
1 、矢量叠置分析类型
根据操作对象几何类型的不同，矢量数据叠 置分析主要6种不同的情况: ① 点与点的叠置分析 ② 点与线的叠置分析 ③ 点与面的叠置分析 ④ 线与线的叠置分析 ⑤ 线与面的叠置分析 ⑥ 面与面的叠置分析
16
① 点与点的叠置
点与点的叠置是一个图层上的点与另一图 层上的点进行叠置，从而为图层内的点建 立新的属性，同时对点的属性进行统计分 析。
7
郭仁忠《空间分析》定义： 空间分析是基于地理对象的位置形态特 征的空间数据分析技术，其目的在于提 取和传输空间信息。
8
空间分析（Spatial Analysis）是基于地理
对象的位置形态特征的空间数据分析、建 模的理论和方法，其目的是利用各种空间 分析模型及空间操作对GIS地理数据库 （空间数据库）中的空间数据进行深加工， 提取和发现隐含的空间信息或规律，从而 产生新的知识。
21
⑤ 线与多边形的叠置分析
这里，一条线可能跨越多个多边形。 这时，需要进行线与多边形的求交， 并在交点处截断线段，并对线段重新 编号，建立线段与多边形的属性关系。 新的属性表不仅包含原有的属性，还 有线落在哪些多边形内的目标2 标识。
另外，也可以得到其他一些附加属性。
公路与行政区划的叠置分析
22
所谓叠置分析，就是在统一的空间坐标系下，
将同一地区、同一比例尺的包含感兴趣的空 间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一 个新要素图层。该图层综合了原来多层实体 要素所具有的空间或属性特征。
12
从原理上说，叠置分析是 对两个或两个以上的地理 要素图层的几何和属性特 征按一定的数学模型进行 分析计算，其中往往涉及 逻辑交、逻辑并、逻辑差 等基本运算。
13
根据GIS数据基本结构的不同，将GIS叠 置分析分为两种:矢量数据叠置分析和栅 格数据叠置分析。另外，在GIS中还有一 种直观的叠置分析方法——视觉信息叠 置分析。
14
一、矢量数据叠置分析
授课内容：
1、 矢量数据叠置分析类型 2、 矢量数据叠置分析的误差评价 3、 矢量数据叠置分析中的多边形裁剪算法
城市与高速公路的叠置分析 18
③ 点与多边形的叠置分析
点与多边形的叠置是将一个图层上的点 与另一图层的多边形叠置，从而为图层 内的每个点建立新的属性，同时对每个 多边形内点的属性进行统计分析。
点与多边形的叠置是通过点在多边形内
的判别完成的，得到一张新的属性表，
属性表不仅包含原有的属性，还有点落
点与点的叠置是通过不同图层间的点的位
置和属性关系完成的，得到一张新属性表，
属性表表示点间的关系。
网吧(O)与学校(●)的叠置分析
17
② 点与线的叠置
点与线的叠置是一个图层上的点与另一 图层上的线进行叠置，从而为图层内的 点和线建立新的属性。
叠置分析结果可以分析点与线的关系， 例如，点与线的最近距离等。
9
空间分析是空间数据挖掘的基本方法之 一，是地学研究领域一个十分重要的 研究内容，是各类综合性地学分析模 型的基础。
10
二、空间分析的主要内容
叠置分析 缓冲区分析 网络分析 统计分析 地形分析 其他（空间查询与量算/趋势面分析/三维
空间分析/空间差值方法/集合分析…）
11
第二节 叠置分析(overlay)
24
⑥ 多边形间的叠置
统计叠置是指确定一个 多边形中含有其它多边 形的属性类型的面积等， 即把其它图上的多边形 的属性信息提取到本多 边形中来。例如，城市 功能分区图与土壤类型 图叠置，可得出商业区 中具有不稳定土壤结构 的地区的面积。
25
⑥ 多边形间的叠置 多边形间的叠置分析可以有多种叠加方 法，众多GIS软件中，一般都支持以下 三种叠置操作：
26
2 、矢量叠置分析的误差评价
叠置分析由于是在不同图层的点、线、 多边形之间进行的，点、线、多边形的 误差会传递到叠置的结果上，影响到分 析的可靠性。
在哪个多边形内的目标标识。另外，还
可以得到其他一些附加属性。
学校与行政区划的叠置分析
19
④ 线与线的叠置 线与线的叠置是将一个图层上的线
与另一图层的线叠置，通过分析线 之间的关系，从而为图层中的线建 立新的属性关系。
河流与公路的叠置分析
20
⑤ 线与多边形的叠置分析 线与多边形的叠置是将一个图层上的 线与另一图层的多边形叠置，确定线 落在哪个多边形内，以便为图层的每 条弧段建立新的属性。
空间分析是基于地理对象布局的地理数据分 析技术。
黄杏元等《地理信息系统概论》定义：
空间分析是基于空间数据的分析技术，它是
以地学原理为依托，通过分析算法，从空间
数据中获得有关地理对象的空间位置、空间
分布、空间形态、空间形成、空间演变等信
息。
6
邬伦等《地理信息系统—原理、方法和应用》 定义： 空间分析是对分析空间数据有关技术的总称。 可以分为： A.基于空间图形数据的分析运算； B .基于非空间属性的数据运算； C .空间数据与非空间数据的联合运算。
《社会和环境科学中的空间数据分析》 2007？ 《空间数据分析理论与实践》 1994年， Goodchild
《GIS环境下的空间分析》 4
2001年，郭仁忠，《空间分析》 2004年，张成才，《GIS空间分析理论与方法》 2006年，朱长青，《空间分析建模与原理》
5
一、空间分析的定义
Robert Haining：